化学人教版九年级下册第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 第一学时

1、课题3 金属资源的利用和保护,世界跨径最大的斜拉桥苏通大桥,苏通大桥总长8206米，斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的长度580米,列世界第一。,人类生活离不开金属,金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!,军事与科技也需要大量的金属,一.金属元素在自然界中的存在,金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在；,图52 地壳中金属的百分含量,含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石,其余大多数以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。,赤铁矿Fe2O3,黄铁矿FeS2,菱铁矿FeCO3,铝土

2、矿Al2O3,黄铜矿CuFeS2,辉铜矿Cu2S,常见几种金属矿物的成分,孔雀石 Cu2(OH)2CO3,赤铜矿 Cu2O,磁铁矿Fe3O4,褐铁矿Fe2O3nH2O,罕见的铜矿石,毛赤铜矿(Cu2O ),我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。,大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。,二.铁的冶炼,为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行的邮票,上海宝山钢铁公司炼铁高炉,实验步骤： 1、检查装置气密性

3、 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯,一氧化碳还原氧化铁,注意,实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸,现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。 点燃尾气有蓝色火焰,一氧化碳还原氧化铁,实验室,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,CO2 + C

4、a(OH)2 CaCO3 + H2O,2CO + O2 2CO2,点燃,高温,用酒精灯点燃尾气的作用是,防止一氧化碳污染空气,相关的化学方程式：,1、原料：,黄铁矿 FeS2,赤铁矿 Fe2O3,菱铁矿 FeCO3,磁铁矿 Fe3O4,2、原理：,在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来,石灰石、铁矿石 焦炭、空气,3、设备：高炉,化学方程式：,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含铁量,高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。,高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来,工业

5、上,铁矿石,焦炭,热空气,炉渣出口,生铁出口,石灰石,高炉炼铁图：,炼铁时各物质的作用： 石灰石：把杂质转化为炉渣 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。,相关的化学方程式：,产生还原剂 C + O2 CO2 CO2 +C 2CO 形成生铁 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 形成炉渣 CaCO3 CaO + CO2 CaO+SiO2 CaSiO3,高温,高温,高温,高温,高温,炼钢和炼铁的比较,高温,若赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为80%，600 t 这

6、样的赤铁矿可炼出含碳等其他杂质质量分数为7%的生铁多少吨？ 解：设可炼出含杂质质量分数为7%的生铁的质量为x Fe2O33CO 2Fe 3CO2 160 112 600 t80%x（17%） x365 t 答案：可炼出含碳等杂质质量为7%的生铁365 t 点拨：这类题很容易出错，错误原因主要在于没有理解哪些是不纯物的质量，哪些是纯净物的质量赤铁矿和生铁都是混合物，而在化学方程式的计算中，所涉及到的都是纯净物的质量，只要牢牢把握住这一点，所有含杂质的计算都可迎刃而解,冶炼2000 t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石多少吨？ 指导建议：纯铁质量2000 t（13%）1940 t 设磁铁矿石质量为x，则Fe3O4质